Аквалангисты хорошо знают об опасности пузырьков воздуха,
образующихся в крови: кессонная болезнь может привести к гибели. Но
пузырьки в кровотоке могут играть и положительную роль. Они могут
доставлять лекарства, предотвращать последствия инсультов и даже
открывать гемоэнцефалический барьер, что может подсказать новые способы
лечения заболеваний мозга, сообщает newscientist.com.
Несколько десятилетий назад ученые случайно обнаружили, что
микропузырьки воздуха в крови делают эхограмму более отчетливой и яркой.
Сегодня группа исследователей, называющих себя «пузырьковое
сообщество», нашло новое применение для этих пузырьков.
Ультразвук, примененный к микропузырькам в крови, вызывает их
колебания, которые усиливают генную терапию и процесс поглощения
лекарств в близлежащих клетках, хотя сам механизм этого процесса пока не
ясен. «В теории, пузырьки стимулируют естественные поглощающие
механизмы, - говорит Элеанор Страйд (Eleanor Stride) из Университетского
колледжа Лондона. – Какие именно механизмы – мы пока не можем сказать».
Команда Страйд усилила этот эффект, добавив к микропузырькам
магнитные наночастицы. Ученые вводили мышам раствор, содержащий ген
биолюминесценции, и суспензию пузырьков, чтобы "примагнитить" пузырьки к
одному легкому и применить там ультразвук.
Три дня спустя команда обнаружила биолюминесценцию только в
контрольном легком: эксперимент показал, что ген не был выражен где-либо
еще. Данные были представлены в прошлом месяце на Конференции по
ультразвуку в Институте инженеров по электротехнике и электронике в
Сан-Диего, Калифорния (США).
Еще более удивительной является способность микропузырьков открывать
гематоэнцефалитический барьер – преграду, которая не пропускает крупные
молекулы, включая многие лекарства, двигающиеся по кровотоку к мозгу.
«Если вы подвергаете гематоэнцефалитический барьер воздействию пузырьков
и ультразвука, вы временно и обратимо увеличиваете его проходимость», -
говорит Страйд.
Колеблющиеся микропузырьки могут быть полезны в лечении ударов -
болезней, связанных с нарушением мозгового кровообращения. Кристи
Холланд (Christy Holland) из Университета Цинциннати в Огайо и ее
коллеги разработали различные типы пузырьков для лечения инсультов у
крыс. В ходе недавнего эксперимента ученые наполнила микропузырьки газом
ксеноном, который, как известно, защищает клетки мозга от гибели и
улучшает кровоток, но труден в применении. Выяснилось, что крысы,
которых лечили с помощью пузырьков с ксеноном, после инсульта имели
меньшие области мозговых повреждений, чем другие особи, не получавшие
такого лечения.
Некоторые научные группы стали пробовать микропузырьки на людях.
Группа Андрея Александрова(Andrei Alexandrov) из Университета Алабамы в
Бирмингеме испытала на пациентах, перенесших удар примерно в течение
трех часов до лечения, одну из трех доз тканевого активатора
плазминогена (тАП), который обычно используется для разрушения сгустков,
– вместе с пузырьками и ультразвуком и без них.
У 67 процентов тех, кто получил промежуточную дозу тканевого
активатора плазминогена с микропузырьками и ультразвуком,
кровоток восстановился в течение 2 часов. У тех, кто получил дозу тАП
без пузырьков и ультразвука, такой результат наблюдался только у 33
процентов. «Пульсирующие пузырьки помогают тАП достичь связывающие
участки в сгустках», - поясняет Александров.
Но остается не решенной проблема безопасности. У двух из 11 человек,
получивших наибольшую дозу тАП вместе с ультразвуком, случилось
кровоизлияние, в результате которого они скончались. В этих случаях было
неясно, что вызвало кровотечение, но есть вероятность, что
разрушающиеся пузырьки могли повредить кровеносные сосуды. В следующем
году Александров планирует провести еще одно испытание.
Пока сохраняются эти опасения, пузырьки могли бы использоваться в
случаях, где основная цель – разрушение. По мнению Страйд, при
увеличении энергоинтенсивности ультразвука пузырьки будут вибрировать
так сильно, что этой энергии хватит для разрушения кровяных сгустков,
опухолей и камней в почках.
